La importancia de la medida de la temperatura en la industria escapa de vista, pues este elemento puede determinar la buena o mala calidad, tanto de un producto como de un servicio. Es por ello que la mayoría de las empresas utilizan aparatos para regular la temperatura de acuerdo a las exigencias de cada especificidad. Uno de los equipos más implementados para tal fin es el sensor termopar.
Un sensor detecta objetos, materias, luz y hasta pueden calcular la temperatura. Un ejemplo de este último es el sensor para medir el aumento de la temperatura en el cuerpo humano, mejor conocido como termómetro.
Como podrás imaginar, cada industria aplica el sensor de temperatura que mejor se ajuste a su necesidad. El sensor termopar tiene una incidencia significativa en muchos procesos de producción que estaremos detallando más adelante.
¿Qué es un sensor termopar?
Como ya lo hemos mencionado, este dispositivo forma parte de la familia de los sensores de temperatura y está conformado por dos metales distintos, los cuales permanecen unidos en un extremo. Cuando la unión de los dos metales se calienta o enfría, se produce una tensión que es proporcional a la temperatura.
Este dispositivo está integrado o compuesto por pocas piezas. Los dos metales que tienen su punta suelta (punta fría). Dichas puntas se mantiene unidas entre sí mediante una tuerca de sujeción (punta caliente).
Principio de funcionamiento de un sensor termopar
La unión de los dos metales se calienta, promoviendo una tensión eléctrica que es equivalente a la temperatura. Esta tensión se concibe por el diferencial de densidades de los dos electrodos del metal A y el de metal B, así como por la diferencia de temperatura en los puntos fríos y calientes del termopar (temperatura alta en la junta de metales, temperatura fría en los extremos de ellos).
El proceso descrito anteriormente se conoce como el efecto Seebeck, descubierto por el físico Thomas Seebeck.
¿Qué es significa la curva del sensor termopar?
Para aplicar efectivamente estos sensores, además de conocer su funcionamiento y tipología de la que hablaremos luego, es importante conocer la curva del termopar que es la relación el voltaje de salida y la temperatura del sensor. Justamente esta característica es la que marca los diferentes tipos de termopar.
Clasificación del sensor termopar
Tipo K: Se trata de una composición de níquel-cromo y níquel-aluminio. Representa uno de los más baratos de toda la gamaSu temperatura oscila entre -200 ° C y 1200 ° C, y su sensibilidad es de aproximadamente 41 µV / ° C, con una escala cambiante de -6.4mV a 49mV.
Tipo E: Ejerce su actividad uniendo níquel-cromo con una aleación de cobre y níquel llamada constantan. Tiene una mayor sensibilidad, 68 µV / ° C, Su rango de temperatura es de -270 ° C a 1000 ° C. mientras que el voltaje en su salida varía de -10mV a 76mV.
Tipo J: Este tipo de sensor termopar, está diseñado a base de hierro y constantan y trabaja con una dimensión de temperatura más limitada. Es óptimo para medir temperaturas de -40 ° C a 750 ° C. Su rango de voltaje de salida es de -8 mV a 43 mV. Por encima de 480 ° C
Tipo N: Se constituye uniendo una aleación de níquel, cromo y silicio con una aleación de níquel y silicio. Es compatible con altas temperaturas, y soporta efectivamente los espacios de corrosión afectándose lo menos posible. Con relación a su nivel de temperatura, el mismo es de -200 ° C a 1260 ° C, y su voltaje de salida es de 4mV a 46mV.
Tipo T: Contiene una categoría de 270 ° C a 400 ° C y se construyen por medio de la unión del cobre con constantan, una aleación de cobre y níquel. El voltaje medido en la salida varía de -6mV a 21mV.
Tipo B: Su fabricación se realiza mediante la unión de dos aleaciones diferentes de rodio y platino, lo que lo convierte en un termopar más costoso. El rango de temperatura que es capaz de medir es de 50 ° C a 1820 ° C, generando voltajes de salida de 0 a 14mV. Se caracteriza por tener un nivel de sensibilidad más bajo que las tipologías descritas anteriormente. Otro elemento a considerar es que este tipo de sensor termopar permite el uso de cables de cobre sin interferir con la medición de temperatura.
Tipo S: Se crea por medio de la unión del platino con una aleación de rodio y platino. Posee una baja sensibilidad que se puede mantener entre 10 µV / ° C. No obstante, su precisión es altamente efectiva. Su rango de temperatura es de -50 ° C a 1768 ° C, con un voltaje de salida de aproximadamente 0mV a 19mV.
Tipo R: Su composición está basada en la unión de una aleación de rodio y platino. Contiene un rango de aplicación de -50 ° C a 1768 ° C
Algunas aplicaciones del sensor termopar
- En actividades y trabajos químicos
- En equipos y controladores que requieran indicar una temperatura determinada
- Algunos modelos son compatible para ser aplicados en temperaturas altas, como por ejemplo el tipo N
- Son eficiente en fundiciones de metalúrgica y de acero inoxidable.